醫(yī)用鈦合金表面微弧氧化膜層制備工藝及性能的研究.pdf

1、近幾年以來，骨及骨組織方面的病痛給患者帶來了很多身體和心理上的折磨，骨組織置換技術是目前治療此類疾病的比較有效方法，加強對人工骨關節(jié)植入體的科研和研究力度，提高患病者的日常生活水平成為當前科研工作者的工作重點。目前來看，Ti-6Al-4V合金因質(zhì)量輕、比強度高、耐蝕性好、抵抗高溫、生物相容性好等優(yōu)良性能，成為了使用最普遍的一種醫(yī)學應用類金屬材料，但其生物活性比較差，在應用的時候仍然存在著一定的不足，仍須要對它的表面進行改性和處理。

2、>　　本課題通過外科所使用的植入材料Ti-6Al-4V合金作為實驗所研究的對象，利用微弧氧化技術在具有鈣、磷元素的電解質(zhì)溶液之中對它的表面進行改性處理，在材料表層生成一層具有鈣、磷元素的多孔且具有一定生物活性的氧化陶瓷膜層，比較完整的探究了電解質(zhì)溶液體系以及電參數(shù)對陶瓷層的表面結構、氧化膜層所含元素組成及相應的性能的影響。
　　從實驗結果來看，最佳微弧氧化電解液配方：質(zhì)量濃度為6.8g/L的K2HPO4·3H2O，質(zhì)量濃度為25.

3、8g/L的Ca(CH3COO)2，質(zhì)量濃度為20g/L的EDTA·2Na，質(zhì)量濃度為6g/L的Na2SiO3；相應的最佳電參數(shù)：設定電壓參數(shù)為350V，設定脈沖頻率參數(shù)為600Hz，設定氧化時間參數(shù)為10min。在此種工藝條件下生成的微弧氧化陶瓷膜表面的微孔孔隙分布比較均勻，孔隙率達到15.16％，鈣、磷元素含量較高，這時的鈣、磷比是1.70，同羥基磷灰石中所含鈣、磷元素的比值接近，陶瓷膜層具有優(yōu)良的耐磨損、耐腐蝕及良好的生物活性。

4、r>　　從相結構的分析能夠看出，微弧氧化陶瓷薄膜層的組成包括銳鈦礦型TiO2和金紅石型TiO2，當電參數(shù)恒定時，乙酸鈣的質(zhì)量濃度對氧化陶瓷膜層孔隙率的影響不是很大，隨著乙酸鈣質(zhì)量濃度的增大，鈣、磷元素原子比也相應的增大，但增加幅度比較緩慢，而當加入EDTA·2Na后孔隙率顯著升高、微直孔徑也隨之增大、鈣、磷元素原子比增大，EDTA·2Na濃度為20g/L時最佳；在上述電解液體系中，隨著電壓的逐漸增大，脈沖頻率的逐漸減小，氧化時間的延長，